Способ и устройство для интеграционного измерения скорости потока Советский патент 1947 года по МПК G01P5/06 G01F15/07 

В гидрометрии интеграционный способ измерения скорости потока в реках с помощью вертушек и подобных измерительных приспособлений, перемещаемых с равномерной скоростью по вертикали, уже известен. Использование этого способа сопряжено с необходимостью перестановок поперек потока штанги, несущей вертушки и упирающейся в дно реки для охвата всего сечения потока.

Предлагаемый способ позволяет охватить все сечение потока измерением в один или два приема, в зависимости от ширины потока, и имеет ту особенность, что вертушку перемещают по дугам окружностей с постоянным радиусом и с перемещаемым по вертикали центром или по дугам концентрических окружностей с постоянным центром на вертикали.

На фиг. 1 изображен один из приемов осуществления способа; на фиг. 2 - другой из приемов осуществления способа, а на фиг. 3 - вид сбоку примерной формы выполнения устройства.

В основу предлагаемого способа положено интегрирование скоростей потока по всему его сечению в один прием при непрерывном фиксировании скоростей вертушкой. Способ может быть осуществлен двумя приемами, в одном из которых за траекторию движения вертушки принимаются дуги окружностей а с постоянным радиусом с, перемещаемым по вертикали центром (фиг. 1), а в другом дуги концентрических окружностей б с переменным радиусом и постоянным центром на вертикали (фиг. 2),

Для измерения скоростей потока используют обычную вертушку с горизонтальной осью вращения, направляемую по дугам тех-или иных окружностей с помощью устройства, монтируемого на штанге, втыкаемой в дно потока.

Вертушку равномерно передвигают по живому сечению потока сначала по одной из дуг окружностей, затем по другой и т. д. до окончания всего цикла прохождения вертушки по дугам.

Для более широких потоков мо295

жет быть использовано измерение с двух и более установок штанги, но при каждой установке имеет место законченный цикл прохождения вертушки по дугам. На основании измерений скорости в одном цикле исчисляется средняя скорость потока.

Устройство для направления вертушки по дугам окружностей монтируется на обычной в практике гидрометрических работ упорной штанге /, составленной сверху из железной трубы, а снизу для облегчения веса из деревянного круглого шеста с заостренным концом и упором. Штанга / имеет на себе две переставных муфты 4 и 14, могущих быть закрепленными на штанге помошью стопорных винтов 5 и 15. Верхняя муфта 14 снабжена трубчатым отростком 13, в который свободно входит палец 12 муфты 11. Муфта // надевается на стержень 10, несущий в нижней части гидрометрическую вертушку 7. Стопорный винт 17 служит для удержания стержня 10 на требуемой длине. Палец 12 имеет кольцевой желобок, в который вводится винт 16 трубчатого отростка 13. Винт 16 предотвращает выход пальца из трубки / и в то же время не мешает вращению пальца вместе со стержнем.

Держатель 6 вертушки выполнен в виде хомута, могущего переставляться на стержне 10 и закрепляться помощью винта 9.

Муфта 4 снабжена пальцем 3, на конце которого неподвижно укреплена дугообразная опорная напра. вляющая 2, служащая для восприятия давления воды на вертушку. Муфта 4 может переста;вляться по высоте и закрепляться стопорным винтом 5.

На упорную штангу / надевается также указатель 18 положения вертушки, предназначенный для того, чтобы во время работы ориентировать вертушку 7 по направлению навстречу потоку.

Для перемещения вертушки по дугам а постоянного радиуса (фиг. 1) величину последнего уста296

навливают винтом 17 и закрепляют муфту 14 на штанге / винтом /5 в ряде -положений. Для перемещения же вертушки по дугам в коццентрических окружностей неизменно фиксируют их центр на штанге / винтом 15 и пользуются винтом 17 для изменения радиусов окружностей.

При измерении скоростей по дугам а постоянного радиуса (фиг. 1) предварительно производят разметку положения муфты 14 (фиг. 3) мелом на упорной штанге /.

Работа с прибором ведется следующим образом. По знаку «начинаю лица, поворачивающего вертушку вокруг стержня 12, гидрометрист готовится и после очередного звонка пускает секундомер,, а лицо, ведущее вертушку за стержень 10 от начального отвесного положения влево (или вправо;, про-: водит ее от одного крайнего положения до противоположного и обратно до отвесного. Не приостанавливая движения, плавно доводят центр вращения стержня 10 до очередной метки и от нового рабочего положения стержня перемещают вертушку по траектории второй из дуг а и т, д. После предупреждения «кончаю со стороны лица, ведущего вертушку, гидрометрист засекает время и записывает сумму оборотов п и число секунд t, за которое было произведено измерение скоростей данного сечения.

В случаях выполнения работы при переменном радиусе и постоянном центре вращения по дугам в (фиг. 2) весь процесс измерения протекает,, как описано, с той разницей, что метки обозначаются не на упорной штанге 1, а на стержне 10 (фиг. 3).

Предмет изобретения

1. Способ интеграционного измерения скорости потока с помощью перемещаемой с равномерной скоростью вертущки, отличающийся тем, что для охвата всего сечения потока измерением в один, или два приема, в зависимости of ширинь потока, дающим в резуль.те показатель, характеризующий

1еднюю скорость всего потока,

фтушку перемещают по дугам ок/жностей с постоянным радиусом

с перемещаемым по вертикали

ентром или по дугам концентричехих окружностей с постоянным

,ентром на вертикали.

2. Устройство для осуществления

пособа по п. 1, снабженное для

становки вертущки щтангой, опирающейся на дно потока, отличающееся тем, что для передачи на щтангу давления воды, воспринимаемого вертушкой, щтанга снабжена дугообразной направляющей 2, воспринимающей давление воды на вертущку, монтированную на стержне 10, поворотном вокруг переставного трубчатого отростка /5 штанги и взаимодействующем с направляющей 2.

T« Ta S fTФиг. 1

Фиг. 3

/, /

11